Transcript Bachelorarbeit-Ufuk-Akay

Bachelorarbeit
Entwicklung eines Tools zur Empfehlung eines
Bewässerungssystems auf Basis lokaler Parameter
Ufuk Akay
16.05.2013
Problemstellung
Es gibt kein optimales und universales Bewässerungssystem
Bewässerungssystem muss nach lokalen Klima-, Wasser- und
Bodenparameter des Ackerlandes bestimmt werden, um effektiv
und wassersparend zu sein und um Gefahren der
Bodendegradation zu minimieren
Manuelle Auswahl eines Bewässerungssystems sehr komplex
viele Faktoren müssen berücksichtigt werden
umfangreich und zeitintensiv
 es wird nicht auf die lokalen Klima-, Wasser- und
Bodenparameter des Ackerlandes geachtet
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Zielsetzung
Entwicklung eines computerbasierten Tools, um das am
besten geeignetste Bewässerungssystem für ein Ackerland
zu bestimmen
Effektiv
Wassersparend
Ernteeinbußen und Ernteausfälle verhindern
Gefahren der Bodendegradation minimieren
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Aufbau Bewässerungssysteme
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Bewässerungsmethoden
Oberflächenbewässerung
– Beckenbewässerung
– Streifenbewässerung
– Furchenbewässerung
Beregnung
Tröpfchenbewässerung
Unterflurbewässerung
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Generatoren
Stromerzeugungsaggregat
 Benzingenerator
 Dieselgenerator
 Flüssiggasgenerator
Photovoltaikgenerator
Windgenerator (Western Mill)
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Aufbau des Tools
Excel Tabelle mit 3. Reitern:
1. Bewässerungsmethode
2. Generator
3. Zusammenfassung
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Reiter Bewässerungsmethode
Im Reiter Bewässerungsmethode des Tools werden folgende
Bewässerungsmethoden miteinander verglichen:
•
•
•
•
•
•
Beckenbewässerung
Streifenbewässerung
Furchenbewässerung
Unterflurbewässerung
Tropfbewässerung
Beregnung
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Reiter Bewässerungsmethode
Die Parameter die von dem Anwender angegeben werden müssen sind:
•
•
•
•
•
•
•
•
Bodengefälle
Erosionsgefahr des Bodens
Versalzungsgefahr des Bodens
Gefahr der Wasserverluste
Möglichkeit der Auswaschung
Energievorkommen
Anfangsbudget
Jahresbudget
 Empfehlung der Bewässerungsmethode (Vorteile und Nachteile)
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Reiter Generator
Einzugebende Daten zur Empfehlung eines Generators sind:
•
•
•
•
•
Währung
Auslegung des Systems in Jahren
Investitionskosten (Generator, Bewässerungsmethode, Pumpe)
Kreditkonditionen (Laufzeit, Zinssatz)
Eingabe der Betriebskosten (Lohn, Betriebsstoffe, Reparatur,
Ersatzteile,…)
Empfehlung des Generators
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Reiter Zusammenfassung
Übersichtliche Darstellung der Empfehlungen (Generator,
Bewässerungsmethode)
Darstellung der Gesamtkosten des Bewässerungssystems im
Auslegungsjahr (incl. Kredit)
Eignung des Bewässerungssystem zum Anbau für verschiedene
Pflanzen
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Beispiel Leon,Nicaragua
Anwendung des Tools
Gelände des Ackers ist eben
Windstärke 2,5 m/s  Winderosionsrisiko gering, aber
stake Niederschläge von Mai bis Oktober
Erosionsrisiko gesamt im Hohen Bereich
Leon
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Beispiel Leon,Nicaragua
Anwendung des Tools
kein salzhaltiges Wasser zur Bewässerung, sondern
Brunnenwasser
 Versalzungsgefahr gering
durchlässige Bodenschicht
hohe Gefahr Wasserverluste und hohe Gefahr der
Auswaschung
Energie durch einen Generator vorhanden
mittleres Anfangsbudget und geringes Jahresbudget
Jahresbudget mit Faktor 3
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Beispiel Bewässerungsmethode
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Beispiel Bewässerungsmethode
Vorteile vs. Nachteile
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Beispiel Generator
• Kostenvergleich Photovoltaik-, Dieselgenerator und
Holzvergasung
– System ist auf 6 Jahre ausgelegt
– Kreditlaufzeit 2 Jahre mit 14% Zinsen
– Ø Windgeschwindigkeit 2,5 m/s  NICHT MÖGLICH
• Angebote eingeholt:
Empfehlung: ?!?
Angaben in Euro
Investitionskosten
Generator
Investitionskosten
Pumpe
Photovoltaik
Diesel
Holzvergas
3500
500
2000
900
400
900
Investitionskosten
Bewässerungsmethode
500
500
500
Lohnkosten/a
100
100
100
Betriebsstoffe/a
0
1263
500
Ersatzteile/a
20
80
20
Service und Reparatur/a
30
250
10
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Beispiel Generator
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Beispiel Generator
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Beispiel Zusammenfassung
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Zusammenfassung
Es gibt kein universales und optimales
Bewässerungssystem
Wenn das Bewässerungssystem nach lokalen Klima-,
Wasser- und Bodenparametern exakt bestimmt wird,
kann:
• die Gefahr der Bodendegradation durch unangepasste
Bewässerungssysteme minimiert werden
• Ernteeinbußen & Ernteausfälle minimiert werden
• der Acker effektiv & wassersparend bewirtschaftet
werden
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Ausblick
Ansatzpunkte zum erweitern:
 Klima- & Bodenparameter erweitern
 Pflanzen abfragen
Das Tool kann von Landwirten und Universitären
Einrichtungen eingesetzt werden, um das geeignete
Bewässerungssystem herauszufinden
Enge Zusammenarbeit von Landwirten, Bildungs- und
Forschungseinrichtungen und Technikern
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Vielen dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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